Посевные качества семян лесных растений

ПОСЕВНЫЕ КАЧЕСТВА СЕМЯН ЛЕСНЫХ РАСТЕНИЙ

 

 

Учебно-методическое пособие для проведения лабораторных занятий

для студентов очной и заочной форм обучения факультета лесного хозяйства по направлению подготовки 35.03.01 - Лесное дело

 

 

Нижний Новгород, 2015

Составители: профессор В.П. Бессчетнов, доцент Л.И. Клишина, доцент О.Ю. Храмова, доцент Н.Н. Бессчетнова.

 

УДК 630.232

 

 

Посевные качества семян лесных растений: Учебно-методическое пособие к лабораторным занятиям для студентов факультета лесного хозяйства по направлению подготовки 35.03.01 – лесное дело /Сост. В.П.Бессчетнов, Л.И. Клишина, О.Ю. Храмова, Н.Н. Бессчетнова. – ФГБОУ ВО Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия. - Нижний Новгород, 2015.

 

 

Изложены приёмы овладения методами формирования партий семян, отбора и отправки на анализ средних образцов, определения посевных качеств семян лесных растений, составления необходимых документов государственного образца. Каждая лабораторная работа сопровождается планом проведения занятия, перечнем необходимого оборудования, инструментов, материалов, нормативных документов, задачами и вопросами для самоконтроля, образцами документации.

 

Печатается по решению методического совета НГСХА.

 

 

Рецензенты:

Заведующий кафедрой лесоводства и лесозащиты НГСХА кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Мариничев Е.А.

 

© Нижегородская государственная

сельскохозяйственная академия, 2015.

 

 

Содержание

 

Введение	4
Лабораторная работа № 1 Морфологические признаки плодов и семян. Определение древесных и кустарниковых растений по плодам и семенам	5
Лабораторная работа № 2 Партия семян и признаки ее однородности	8
Лабораторная работа № 3 Правила отбора и отправки, средних образцов семян на контрольные станции лесных семян	9
Лабораторная работа № 4 Определение чистоты семян	12
Лабораторная работа № 5 Определение влажности семян методом высушивания	16
Лабораторная работа № 6 Определение массы 1000 штук семян	22
Лабораторная работа № 7 Закладка семян на проращивание для определения лабораторной всхожести и энергии прорастания	25
Лабораторная работа № 8 Определение жизнеспособности семян	27
Лабораторная работа 9 Определение доброкачественности семян методом взрезывания	35
Лабораторная работа № 10 Определение полнозернистости семян березы	42
Лабораторная работа № 11 Вычисление лабораторной всхожести семян, абсолютной всхожести, энергии прорастания, хозяйственной годности и среднего семенного покоя семян.	44
Лабораторная работа № 12 Правила выдачи и форма документов о качестве семян.	48
Лабораторная работа № 13 Энтомологическая экспертиза семян.	51
Лабораторная работа № 14 Фитопатологическая экспертиза семян древесных пород	52
Рекомендуемая литература	57
Приложения	58

Введение

К числу основных задач, стоящих перед лесным хозяйством России, относится улучшение породного состава и качества лесов, повышение их продуктивности. Необходимым условием при этом является обеспечение лесокультурных работ семенами деревьев и кустарников с лучшими наследственными свойствами и высокими посевными качествами.

Высокие посевные качества лесных семян могут быть обеспечены путем стандартизации их заготовки, переработки, хранения и анализа. В соответствии с этим на территории Российской Федерации развернута сеть зональных контрольных лесосеменных станций, деятельность которых координируется научно-производственным центром лесного семеноводства «Центрлессемом». Это закреплено приказом руководителя Федеральной службы лесного хозяйства России № 134 от 25 июня 1999 г. «Об утверждении и введении в действие Инструкции по организации и проведению семенного контроля в отношении семян лесных растений в Российской Федерации» и «Положением о порядке аккредитации физических и юридических лиц на право определения посевных качеств семян лесных растений» (приказ руководителя Федеральной службы лесного хозяйства России № 92 от 21 апреля 1999 г.). Определение посевных качеств лесных семян в Нижегородской области осуществляет Арзамасская зональная контрольная лесосеменная станция.

 В этой связи важной составляющей частью профессиональных знаний специалистов лесного хозяйства является умение правильно применять на практике существующие стандарты, инструкции и положения, регламентирующие оценку посевных качеств лесных семян. Программой курса лесные культуры в соответствии с государственным стандартом высшего образования по направлению подготовки – лесное дело предусмотрено изучение правил и методов определения посевных качеств лесных семян.

В задачу настоящего учебно-методического пособия входит обучение студентов факультета лесного хозяйства НГСХА правилам формирования в лесхозах партий лесных семян, выделения из них средних образцов и отправке их на анализ. В ходе лабораторных работ студенты получают навыки самостоятельного проведения необходимых анализов, связанных с определением посевных качеств семян, и оформления соответствующих документов.

 

Лабораторная работа № 1

Морфологические признаки плодов и семян. Определение древесных и кустарниковых растений по плодам и семенам.

 

       Плод - вместилище семян. Он образуется из разросшейся после оплодотворения завязи пестика. Семена формируются из находящихся в ней оплодотворенных семяпочек. Стенка плода, образовавшаяся из завязи, называется околоплодником и состоит из плодолистиков.

Из цветков с верхней завязью образуются верхние или настоящие плоды - в формировании их околоплодника участвуют только стенки завязи. Из цветков с нижней завязью образуются нижние или ложные плоды - в формировании их околоплодника участвуют как стенки завязи, так и разросшиеся цветоложе и чашечка. Верхние и нижние плоды различают по месту прикрепления частей околоплодника. У верхних они у основания (плоды вишни, дуба, клена и др.), у нижних - на вершине плода (плоды яблони, груши, шиповника, рябины и др.).

 Если из цветка образуются два плода и более (это наблюдается в цветках с двумя и более пестиками), плод называется сложным или сборным. Также бывают дробные плоды, распадающиеся на два плода и более.

 Если цветки соцветия располагаются близко друг к другу, то совокупность плодов, образованная ими, называется соплодием.

Характерными признаками зрелых плодов являются их размер, форма, окраска.

Зрелые плоды разделяются на сухие (околоплодник содержит10-15% воды) и сочные (содержание воды до 85% и более).

Сухие плоды подразделяются на раскрывающиеся, как правило, многосемянные, и нераскрывающиеся, как правило, односемянные.

К раскрывающимся плодам относятся боб, коробочка, листовка.

Боб - одногнездный многосемянный плод, раскрывающийся по двум швам на две створки. Бобы бывают у деревьев и кустарников, которые относятся к семейству бобовых (белая и желтая акации, гледичия и др.)

Коробочка - многосемянный одно- или многогнездный плод, раскрывающийся по зубчикам на вершине, по крышечке или по нескольким продольным швам. Образуется из нескольких плодолистиков (ива, тополь, сирень, каштан конский, бересклет и др.).

Листовка - образуется из одного сросшегося своими краями плодолистика, раскрывается по одному шву и содержит несколько семян (спирея, пузыреплодник).

К нераскрывающимся плодам относятся семянка, орех и желудь.

Семянка - односемянный плод, у которого пленчатый или мягкокожистый околоплодник не прирастает к семени. У многих семянок околоплодник имеет крыловидные выросты. Такие плоды иногда называют крылатками (ясень, клен, вяз, береза).

Орех - односемянный плод с одревесневшим околоплодником (лещина). Орех малых размеров с более тонкой оболочкой называют орешком (липа).

Желудь - односемянный плод с плотным околоплодником. Образуется из трех кожистых плодолистиков. Желудь всегда полностью или только основанием погружен в плюску, состоящую из плотно сросшихся прицветников (дуб, бук).

 К сочным плодам принадлежат: ягода, яблоко (яблочко), сочное соплодие, костянка.

Ягода - многосемянный одно- или многогнездный плод с сочным околоплодником. Настоящие ягоды развиваются из верхней завязи (барбарис, виноград, бирючина и др.). Ягоды, которые развиваются из нижней завязи, относят к ложным плодам (смородина, крыжовник, клюква, черника и др.).

Яблоко (яблочко) - нижний многосемянный плод с сочным мясистым околоплодником и остатками околоцветника на вершине (яблоня, груша, рябина, боярышник и др.).

Сочное соплодие - плод, образовавшийся в результате срастания отдельных цветков, близко расположенных в одном соцветии (шелковица).

Костянка - односемянный одногнездный плод, околоплодник которого состоит из трех слоев: наружной кожицы (экзокарпия), сочной мякоти (мезокарпия) и твердой косточки (эндокарпия), образованной из каменистых клеток с заключенным в нее семенем.

Хвойные породы относятся к классу голосемянных растений и не имеют плодов. Семена у них развиваются из семяпочек, которые находятся на конце побега (тис) или в шишках.

Шишка состоит из стержня, покрытого чешуйками, расположенными спирально или перекрестнопарно. Большая часть хвойных пород имеет деревянистые чешуйки. У можжевельников чешуйки при созревании семян становятся мясистыми, поэтому их называют шишкоягодами.

У деревянистых шишек различают кроющие и семенные чешуйки. В пазухе семенных чешуек сидят крылатые или бескрылые семена. Кроющие чешуйки распологаются над семенными и хорошо заметны во время цветения. Ко времени созревания шишек, кроющие чешуйки часто бывают меньше разросшихся семенных чешуек и малозаметны. Семенные чешуйки у сосен от основания клиновидно расширены, а на концах более или менее утолщаются, образуя так называемые апофизы или щитки. Вершина щитка бывает вдавленной или выпуклой в виде бугорка, иногда крючковидно изогнутого.

У большей части хвойных пород чешуйки шишек при созревании раскрываются в теплую сухую погоду, и семена из них высыпаются. У пихт зрелые шишки рассыпаются, чешуйки у них отваливаются и опадают вместе с семенами, а на ветвях остается только стержень шишки. У кедровых сосен сибирской и корейской при созревании шишки опадают и при ударе о землю чешуйки у них отваливаются.

 

Порядок работы

 

1. Прочитать раздел «Морфологические признаки плодов и семян».

2. Законспектировать основные понятия.

3. Получить у преподавателя плоды, семена, шишки различных древесных и кустарниковых пород для определения.

4. Определить тип плода (соплодия) и установить их видовую принадлежность, пользуясь определителем.

5. Сделать соответствующие записи в лабораторной тетради.

6. Прочитать в справочнике раздел «Извлечение семян из плодов лиственных деревьев и кустарников».

7. Извлечь семена из плодов лиственных деревьев и кустарников. Для этого семена из сухих плодов отделить от частей плодов и соплодий, чешуек, коробочек, остатков сережек, крылышек, створок бобов, а также различного мусора. Для получения семян из сочных плодов необходимо:

а) отделить семена от сочного околоплодника;

б) промыть извлеченные семена в воде;

в) подсушить извлеченные промытые семена на фильтровальной бумаге.

8. Заполнить графы 7, 8 формы 1 «Особенности плодоношения, сбора и обработки шишек, плодов и семян основных лесообразующих пород».

 

Для зачета предъявить преподавателю:

 

1) записи в лабораторной тетради и в форме 1;

2) полученные чистые подсушенные семена.

 

Материалы и оборудование

(на каждого студента)

 

1. Определители деревьев и кустарников………………………… - 1 шт.

2. Справочник по лесосеменному делу или другая справочная

Литература ………………………………………………………. - 1 шт.

3. Разборная доска………………………………………………….. - 1 шт.

4. Плоды (шишки) различных древесных и кустарниковых

пород……………………………………………… - не менее 4-5 видов.

5. Чашки Петри……………………………………………………….. 3 шт.

6. Пинцет……………………………………………………………...- 1 шт.

7. Скальпель…………………………………………………………..- 1 шт.

8. Фильтровальная бумага…………………………………………...- 3 шт.

9. Вода для промывания семян........................................................... – 1 л.

 

 

Форма 1

 

Особенности плодоношения, сбора и обработки шишек, плодов и семян основных лесообразующих пород

 

№ п\п	Название породы	Возраст начала плодоношения, лет	Периодичность плодоношения	Срок цветения	Срок созревания	Срок сбора	Тип плода (соплодия)	Окраска зрелых плодов, семян	Особенности заготовки и переработки шишек, плодов, семян
1	2	3	4	5	6		7		8

 

Лабораторная работа № 2

Партия семян и признаки ее однородности.

Партией семян считают определенное по массе количество однородных семян одного вида или разновидности, удостоверенное паспортом и этикеткой.

 

Порядок работы

1. Прочитать ГОСТ 13056.1 – 67 (раздел I, пункт 1.1 – 1.2) и ознакомиться с приложениями 1,2,3 к нему.

2. Законспектировать определение понятия «партия семян» и признаки ее однородности.

3. Ознакомиться с карточкой индивидуального задания для выполнения лабораторной работы № 1 (см. вклейку).

4. Проанализировав все описания заготовленных в хозяйстве семян, определить количество и массу однородных партий семян (в этом задании). Семена, собранные в горах на разных абсолютных высотах, считаются однородными, если различия по высоте не превышают 400 метров, а экспозиции склонов близки (С, СВ, СЗ; Ю. ЮВ, ЮЗ; В и З); кроме того, при выделении партий по массе (приложение 1), следует учитывать число мест тары и массу семян в таре (не пересыпая из одной тары в другую).

5. Записать в бланк лабораторной работы № 1: название хозяйства, заготовившего семена, его почтовый и телеграфный адреса, название древесного вида (русское и латинское) описание всех партий семян.

6. На одну из партий заполнить бланк паспорта и этикетки.

 

Для зачета предъявить преподавателю:

 

1) записи в тетради;

2) заполненные бланки паспорта и этикетки;

3) заполненную форму «Лабораторная работа №1».

 

Материалы и оборудование

(на каждого студента)

 

1. ГОСТ 13056.1 – 67……………………………………………………- 1 шт.

2. Бланки паспорта ……………………………………………………...- 1 шт.

3. Бланки этикетки ……………………………………………………...- 1 шт.

4. Форма «Лабораторная работа № 1»………………………………….- 1 шт.

 

Лабораторная работа № 3

Правила отбора и отправки, средних образцов семян на контрольные станции лесных семян.

 

Средние образцы для первой проверки отбирают не позднее чем через 10 дней после окончания формирования партии семян, для ильмовых видов - 3 дней.

Выемка – небольшое количество семян, отбираемых от партии за один прием для составления исходного образца.

Исходный образец – совокупность всех выемок, отобранных от партии семян (масса исходного образца должна быть не меньше десятикратной массы среднего образца).

Средний образец – часть семян исходного образца, выделенная из него для лабораторного анализа.

Навеска – часть семян среднего образца выделенная из него для определения отдельных показателей качества семян.

 

Порядок работы

 

1. Прочитать ГОСТ 13056.1 – 67 раздел I, пункты 1.3 – 1. 17; раздел II, пункты 2.1 – 2.6; раздел III, пункт 3.4.

2. Получить у преподавателя исходный образец семян.

3. Выделить из исходного образца средний образец методом крестообразного деления. Для этого:

а) установить вес среднего образца по приложению I(ГОСТ 13056.1–67);

б) высыпать на стол исходный образец, тщательно перемешать семена и выровнять в виде квадрата слоем до 3 см;

в) разделить квадрат линейкой на 4 треугольника (по диагоналям);

г) удалить два противоположных треугольника, ссыпать семена в мешочек, где находится исходный образец, тщательно смести весь сор; 

д) снова перемешать оставшиеся семена, выровнять их в форме квадрата.

Повторять деление до тех пор, когда в двух противоположных треугольниках останется семян примерно столько, сколько необходимо для среднего образца. При последнем делении удаляемые семена не ссыпаются в исходный образец, они оставляются на столе, чтобы добавлять к среднему образцу в случае, если при взвешивании он окажется меньше установленной массы;

е) оставшиеся для среднего образца семена (в двух противоположных треугольниках) взвешиваются с точностью + 5 % от установленной массы. Лишние семена удаляют с весов двумя совочками, направляя их навстречу друг к другу. Если семян не хватает, их добавляют из оставшихся семян совочками.

4. Выделенный средний образец ссыпать в отдельный мешочек, положив в него также этикетку с фамилиями исполнителей, указанием видового названия породы, веса партии, номера паспорта и акта.

5. Заполнить акт отбора средних образцов, копию паспорта и этикетку. Акт составляется членами комиссии (специалист лесхоза, уполномоченный для отбора семян; заведующий семенным складом; представитель профсоюзного комитета). Гарантия в акте подписывается директором лесхоза и лицом, ответственным за хранение семян.

6. Одну этикетку (от бригады) положить вместе с копией паспорта (любой партии) в мешочек со средним образцом и завязать его.

7. Сделать записи в тетради для лабораторных работ: Лабораторная работа № 2, тема работы, № и разделы ГОСТов, основные определения (выемка, исходный образец, средний образец) название породы, с семенами которой выполнена работа, метод, которым выделен средний образец, название документов, отправляемых на контрольную станцию лесных семян.

8. Подклеить в тетрадь акт отбора среднего образца, паспорт, этикетку, форму «Лабораторная работа №1».

 

Для зачета предъявить преподавателю:

 

1) упакованный в мешочек средний образец семян с этикеткой и копией паспорта (1 на бригаду);

2) записи в тетради и подклеенные к ней документы (каждому студенту).

 

Порядок работы

 

1. Прочитать ГОСТ 13956.1 – 67 – раздел III и ГОСТ 13056.2 – 67 - разделы I-II; приложения к нему.

2. Определить массу среднего образца семян без мешочка. Проверить отклонение массы среднего образца от установленной ГОСТом (ГОСТ 13056.1 – 67, пункт 3.4).

3. Согласно копии паспорта на семена и акта об отборе средних образцов заполнить пункты 1-8 карточки анализа.

4. Сделать осмотр образца, результаты осмотра записать в раздел “Просмотр образца семян” карточка анализа.

5. При наличии крупного сора отделить его, взвесить и выразить в процентах от массы образца (крупные камушки более 3 мм, крупные веточки, хвоинки, чешуйки шишек).

6. По приложению к ГОСТ 13056.2 – 67 установить величину навески, отбираемой для определения чистоты, данного вида древесной породы.

7. Выделить навеску из среднего образца методом выемок. Масса выделенной навески должна точно равняться указанной массе в приложении.

8. Разобрать навеску по фракциям, пользуясь разборной доской и ланцетом выделить следующие фракции:

а) – чистые семена                                                 в) – живой сор;

б) – отходы исследуемой породы                        г) – мертвый сор.

9. Взвесить все фракции с точностью, указанной в пункте 2.10 ГОСТ.

10.  Сложить массу всех фракций и сравнить с массой первоначально взятой навески, пользуясь таблицей, помещенной в пункте 2.12.

11. При допустимом отклонении суммы масс всех фракций от первоначальной массы навески, вычислить процент чистоты и проценты каждой фракции, с точностью, указанной в пункте 2.11.

12. Результаты анализа записать в карточку анализа в раздел, отмеченной буквой “В” (смотри образец).

13. Получить у преподавателя контрольный процент чистоты и сравнить его со своим значением как при анализе двух навесок (табл. в пункте 2.14).

14. Карточку анализа подклеить в тетрадь для лабораторных работ.

15. Сделать записи необходимых расчетов в тетради для лабораторных работ так же, как в следующем примере:

Тема: Определение чистоты семян (ГОСТ 13056.1– 67; 13056.2 – 67).

Семена сосны обыкновенной. Масса навески – 10 г.

Точность взвешивания фракции – 0.01 г.

Результаты взвешивания фракций:

чистые семена……………………………………. 8.97 г;

отходы семян исследуемой породы…………….. 0.55 г;

живой сор…………………………………………. 0.25 г;

мертвый сор……………………………………….. 0.19 г.

Итого………………………………………................... 9.96 г.

Допустимое отклонение – 0.05 г. Фактическое отклонение – 0.04 г.

Расчет процента чистоты семян и процентов остальных фракций

Масса навески......................... 10 г – 100%

Вес чистых семян + распыл (8.97+ 0.04) = 9.01 г – Х %

 

Х = 9.01 х 100 = 90.1 %

10

Чистота…………………………………................... 90.1%

Отходы………………………………….................... 5.5 %

Живой сор………………………………................... 2.5 %

Мертвый сор……………………………................... 1.9 %

Порядок работы

 

1. Прочитать ГОСТ 13056.3-67 и ГОСТ 13056.1-67 – пункты 2.3.2 – 2.3.5.

2. По приложению к ГОСТ 13056.3-67 установить величину пробы, навески, способ подготовки проб семян к анализу, температура и время высушивания.

3. Из среднего образца семян, методом крестообразного деления, отобрать пробу требуемой массы, затем от пробы отобрать выемки и составить две навески, точно указанной в приложении массы.

4. Подготовить две бюксы (номера на корпусе и крышке бюксы должны совпадать), определить массу пустой бюксы.

5. Определить массу навески вместе с бюксами.

6. Сушильный шкаф предварительно нагреть до температуры высушивания. Температура высушивания указана в приложении к ГОСТу. Бюксы с семенами помещают в сушильный шкаф. Отсчет времени высушивания ведут с момента установления температуры, указанной в приложении к ГОСТу, т. к. при размещении холодных бюкс температура в сушильном шкафу понизится.

7. После высушивания бюксы вынуть из сушильного шкафа и охладить (на эксикаторе и т.п.)

8. После охлаждения вновь определить массу бюкс с высушенными навесками. Погрешность при всех взвешиваниях не должна превышать 0,01 г.

9. Форма для записи в тетради (пример)

 

Определение влажности семян облепихи

№ бюкс

Масса бюкс, г